Matrices entières
Olympiades mathématiques, énigmes et défis
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Matt_01
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par Matt_01 » 01 Nov 2010, 22:11
Soient
et
premier.
Montrer que
J'ai une méthode un peu "bourrin", j'suis curieux de savoir s'il existe plus simple.
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Ben314
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par Ben314 » 02 Nov 2010, 00:02
(Re-Re ?) Salut
Je sais pas si c'est ça ta méthode bourinne, mais je partirais bien de :
avec
avec
puis
avec
racine primitive
-ième de l'unité dans
.
Donc
où la somme est étendu sur tout les
tels que
.
Ensuite, en bourinnant bien (en particulier en utilisant astucieusement les permutations de
), j'ai l'impression qu'on s'en sort (et je sais pas si on peut faire plus bourrin que ça !!! :marteau: )
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Nightmare
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par Nightmare » 02 Nov 2010, 00:10
Hello :
Ce n'est surement pas le plus simple mais :
On réduit la matrice modulo p, il s'agit alors de montrer que
On plonge Z/pZ dans un corps de décomposition du polynôme caractéristique de
(c'est encore un corps de caractéristique p). Sur ce corps,
est trigonalisable et semblable à une matrice triangulaire avec des xi sur la diagonale,
a les xi^p, et puis binôme de Newton :
:happy3:
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Matt_01
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par Matt_01 » 02 Nov 2010, 00:24
Je sais pas si c'est plus bourrin ou pas, mais j'utilise l'écriture de
sans artifice pour m'en sortir :
En notant
, j'obtiens
, puis je raisonne sur le cardinal des ensembles
pour E parcourant l'ensemble des parties de
J'ai conscience que tout cela n'est pas très clair ...
Comment comptes tu t'en sortir Ben sinon ? J'ai l'impression qu'au final ça va peut-être reprendre la même idée pour la mise en "paquets".
Edit : Arf nightmare, ca utilise des notions que je ne connais pas, la théorie est elle rapidement abordable ou c'est vraiment profond ?
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Nightmare
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par Nightmare » 02 Nov 2010, 00:33
Je suppose que tu fais référence au corps de décomposition. Très rapidement, étant donné un polynôme P sur un corps k, un corps de décomposition K de P sur k est un corps sur lequel le polynôme P est scindé, autrement dit c'est un corps contenant les racines de P. Ce n'est pas très difficile de prouver que ça existe, il faut voir pour commencer qu'en fait un tel corps est isomorphe à k[x]/(P) (qui lui est un corps abstrait bien défini) et qu'une racine du polynôme correspond en fait à la classe de X. Tu peux retrouver tout ça dans n'importe quel cours sur les extensions de corps.
Edit : Quand je parle de k[X]/(P), c'est valable pour P irréductible (sinon ce n'est pas un corps...), mais tu conviendras qu'on peut effectivement ce restreindre à ce cas là, puisque si on sait trouver les racines d'un polynôme irréductible, a fortiori on sait trouver les racines de n'importe quel polynôme
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Ben314
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par Ben314 » 02 Nov 2010, 01:48
Matt_01 a écrit:Comment comptes tu t'en sortir Ben sinon ? J'ai l'impression qu'au final ça va peut-être reprendre la même idée pour la mise en "paquets".
Ben, sans trop regarder, j'avais l'impression que la plupart des "paquets" obtenus par permutations allait naturellement se "tuer", mais en regardant de plus prés, ça a pas l'air évident...
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Matt_01
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par Matt_01 » 02 Nov 2010, 02:15
Ok, merci nightmare, j'essayerai d'approfondir cela
Pour ma part après j'ai procédé comme cela :
Pour
partie de
on note
Alors clairement
Et pour
, on définit
(cette notation est tolérable car cette représentation ne dépendant pas du x choisi)
On a alors :
En passant modulo p, on obtient ce qu'on veut (en utilisant le théorème de Fermat).
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benekire2
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par benekire2 » 02 Nov 2010, 11:29
Ha , et mois qui cherchait un truc tout con-con :marteau: Au moins j'avais de l'espoir !
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Doraki
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par Doraki » 02 Nov 2010, 12:13
j'crois qu'on peut faire un peu plus simple pour montrer que tout s'annule.
On regarde l'action de l'application (u1,u2...up) -> (u2,u3...up,u1).
Ca donne une décomposition de la grosse somme en points fixes et en p-cycles.
Les p-uplets constants sont les points fixe, donc ça donne (tr A)^p.
Tous les autres sont dans un p-cycle donc leur contribution s'annule.
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